JP2010504628A - Lighting system comprising a light emitting element control system and the system - Google Patents

Lighting system comprising a light emitting element control system and the system Download PDF

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Abstract

A light-emitting element control system is described comprising a series connection of one or more LEE units, each comprising one or more LEEs and a unit activation module. The unit activation module associated with a LEE unit is configured to controllably activate, in response to a unit activation control signal, the one or more LEEs in that unit. A control module is operatively coupled to each of the unit activation modules and configured to provide the unit activation control signals thereto. A converting module is operatively coupled to the series connection of LEE units, adapted for connection to a source of power and configured to provide a drive current to the LEE units.

Description

本発明は、照明システムの分野に係り、特には発光素子制御システム及び斯かる発光素子制御システムを有する照明システムに関する。 The present invention relates to the field of lighting systems and, more particularly, to an illumination system having a light emitting element control system and such a light emitting element control system.

発光ダイオード(LED)は電気エネルギを光に効率的に変換することができる。 Light emitting diode (LED) can be efficiently convert electrical energy into light. しかしながら、公称的には等しいが異なるLEDにより同一の動作条件下で放出される光の特性は、例えばデバイスの製造及びデバイスの組立におけるばらつき(variations)等に起因し得る多数の異なる要因によりばらつき得る。 However, the characteristics of the light is equal to nominally released at the same operating conditions with different LED obtains variations by a number of different factors that may be due to variations (Variations), etc. For example in the assembly of manufacture and devices in the device . これらのばらつきは、2以上のLEDにより放出される光が密に合致することを必要とし得るLED照明用途により課される要件を超え得るものである。 These variations are those that may exceed the requirements of light emitted by the two or more LED is imposed by the LED lighting applications that may require that the match closely. このことは、異なる出力強度のLEDの使用が望ましくないような空間的に広がる照明器具にとり特に重要であり得る。 This can be particularly important for luminaires spread spatially as undesirable use of LED of different output intensities. 個々の公称的に等しいLEDを密に組み合わせ又は合致させることは、可能ではあるが、多くのLED型汎用照明システムを相当に非費用効果的にさせ得る。 Be closely combined or matched with each nominally equal LED is possible there is a, capable of many LED-based general lighting system considerably non cost effective.

公称的に等しいLEDの発光特性のばらつきの効果を軽減するために使用することが可能な代替的解決策が、米国特許第4,743,897号に記載されており、該特許は、複数の直列接続されたLEDに対して一定の駆動電流を発生するための電流源と、上記LEDの所定のものを選択的に可能化及び不能化する回路と、上記LEDのいずれもが可能化されない場合に上記電流源を不能化する他の回路とを含むLEDドライバ回路を記載している。 Nominally equal LED emission characteristics alternative solutions which can be used to mitigate the effects of variation in is described in U.S. Patent No. 4,743,897, the patent was plurality of series-connected a current source for generating a constant drive current to the LED, and a circuit for selectively enabling and disabling a predetermined one of said LED, said current source when none of the LED is not capable of It describes a LED driver circuit including the other circuit for disabling. 該LEDドライバ回路は簡単な設計及び低コストのものであると共に他の解決策と比較して相対的に低電力消費であることを特徴とするが、このLEDドライバ回路のエネルギ効率及び動作特性は限られたものであり得る。 It is characterized in that the LED driver circuit is relatively low power consumption as compared to other solutions with those of simple design and low cost, energy efficiency and operating characteristics of the LED driver circuit It may be those limited.

従って、既知のシステムの欠点の幾つかを克服する新たな発光素子制御システム及び斯かる制御システムを有する照明システムに対する需要が存在する。 Therefore, there is a need for an illumination system with a new light-emitting element control system and such a control system which overcomes some of the drawbacks of known systems.

尚、上記背景技術情報は、出願人により本発明に関連があり得ると信じられた情報を開示するために示されたものである。 Incidentally, the background information is that shown in order to disclose the information believed there may be relevant to the present invention by the applicant. 従って、上記情報の何れかが本発明に対する先行技術を構成するということを必ずしも認めようとするものではなく、そのように見なされるべきでもない。 Therefore, any of the above information is not intended to admit necessarily that constitutes prior art against the present invention, nor should be regarded as such.

本発明の目的は、発光素子制御システム及び斯かる制御システムを有する照明システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an illumination system having a light-emitting element control system and such a control system. 本発明の一態様によれば、2以上のLEEユニットの直列接続であって、各LEEユニットが1以上のLEE及び対応するユニット駆動制御信号に応答して斯かるLEEの活性化を制御すべく構成されたユニット駆動モジュールを有するような直列接続と、上記ユニット駆動モジュールの各々に動作的に結合されると共に前記ユニット駆動制御信号の各々を発生するように構成された制御モジュールと、上記LEEユニットの直列接続に動作的に結合され、電源に接続するように構成されると共に前記LEEユニットに駆動電流を供給するように構成された変換モジュールとを有する発光素子制御システムが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a series connection of two or more LEE units, to control the activation of the mowing 斯 response LEE each LEE unit 1 or more LEE and corresponding unit drive control signal a series connection so as to have the configured unit drive module, and configured the control module to generate each of said unit driving control signal while being operatively coupled to each of said unit driving module, the LEE units operatively coupled to the series connection of the light emitting element control system is provided and a conversion module configured to supply a driving current to the LEE units together configured to connect to a power source.

本発明の他の態様によれば、直列に接続され、各々が1以上のLEE及び対応するユニット駆動制御信号に応答して斯かるLEEの活性化を制御するように構成されたユニット駆動モジュールを有する2以上のLEEユニットと、上記ユニット駆動モジュールの各々に動作的に結合されると共に前記ユニット駆動制御信号の各々を発生するように構成された制御モジュールと、上記LEEユニットに動作的に結合され、電源に接続するように構成されると共に前記LEEユニットに駆動電流を供給するように構成された変換モジュールとを有する照明システムが提供される。 According to another aspect of the present invention, are connected in series, the unit driving module configured to each controlling activation Cal 斯 response LEE to one or more LEE and corresponding unit drive control signal 2 and more LEE units having a configured control module to generate each of said unit driving control signal while being operatively coupled to each of said unit driving module, operatively coupled to said LEE units the lighting system and a conversion module configured to supply a driving current to the LEE units together configured to connect to a power source is provided.

図1は、本発明の一実施例による発光素子制御システムを示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing a light-emitting element control system according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施例による、電流フィードバック制御を有する発光素子制御システムを示すブロック図である。 2, according to one embodiment of the present invention, is a block diagram showing a light emitting device control system having a current feedback control. 図3は、本発明の一実施例による、光及び電流フィードバック制御を有する発光素子制御システムを示すブロック図である。 3, according to one embodiment of the present invention, is a block diagram showing a light emitting device control system having a light and a current feedback control. 図4は、本発明の一実施例による、電流フィードバック制御を有する発光素子制御システムを示すブロック図である。 4, according to one embodiment of the present invention, is a block diagram showing a light emitting device control system having a current feedback control. 図5は、本発明の異なる実施例による制御信号のタイミング図を示す。 Figure 5 shows a timing diagram of the control signals in accordance with different embodiments of the present invention. 図6は、本発明の一実施例によるユニット駆動制御モジュールの概略図である。 Figure 6 is a schematic view of the unit drive control module according to an embodiment of the present invention. 図7は、本発明の他の実施例によるユニット駆動制御モジュールの概略図である。 Figure 7 is a schematic view of the unit drive control module according to another embodiment of the present invention.

[定義] [Definition]
「発光素子」(LEE)なる用語は、例えば両端間に電位差を印加し又は電流を通過させることにより活性化された場合に、例えば可視領域、赤外及び/又は紫外領域等の電磁スペクトルの或る領域又は領域の組み合わせにおいて放射を発するデバイスを定義するために使用される。 The term "light emitting element" (LEE), for example when it is activated by passing the applied potential difference or current across, for example visible region, some of the electromagnetic spectrum, such as infrared and / or ultraviolet region It is used to define a device that emits radiation in combination with that area or region. 従って、発光素子は単色の、準単色の、多色の又は広帯域のスペクトル放出特性を有することができる。 Therefore, the light-emitting element can have monochromatic, quasi-monochromatic, the spectral emission characteristics of polychromatic or broadband. 発光素子の例は、当業者により容易に理解されるように、半導体、有機若しくはポリマ/高分子発光ダイオード、光学的にポンピングされた蛍光被覆発光ダイオード、光学的にポンピングされたナノ結晶発光ダイオード又は他の同様なデバイスを含む。 Examples of the light-emitting element, as will be readily appreciated by those skilled in the art, semiconductor, organic or polymer / polymeric light-emitting diodes, optically pumped phosphor coated light-emitting diodes, optically pumped nano-crystal light-emitting diodes or including the other similar devices. 更に、発光素子なる用語は、例えばLEDダイ等の放射を発する特定のデバイスを定義するために使用されると共に、放射を発する特定のデバイスと該特定のデバイス又は複数のデバイスが配置されるハウジング又はパッケージとの組み合わせを定義するためにも等しく使用することができる。 Furthermore, the term light-emitting element, for example while being used to define the specific device that emits the radiation, such as LED die, housing specific device and the specific device or devices that emit radiation is arranged or it can be used equally to define the combination of the package.

「動作特性」なる用語は、LEEユニット及び/又は該LEEユニットのLEE(又は複数のLEE)の特性を、これらの動作を記述するものとして定義するために使用される。 The term "operating characteristic" is a characteristic of the LEE units and / or of the LEE units LEE (s LEE), it is used to define as describing these operations. このような特性は、公称的に等しいLEEを動作させても、何れかの環境において或るLEEから他のLEEへ又は或るLEEユニットから他のLEEユニットへと相違し得る電気的、熱的及び/又は光学的特性を含み得る。 Such properties also operates the nominally equal LEE, electric can be different from one in the environment or from one LEE to another LEE one LEE unit to another LEE units, thermal and / or it may include optical properties. 動作特性の例は、これらに限定されるものではないが、LEEユニットの及び/又は斯かるLEEユニットの1以上のLEEのスペクトルパワー分布、演色インデックス、色品質、色温度、色度(chromaticity)、視感度効率(luminous efficacy)、動作温度、帯域幅、相対出力強度、ピーク輝度、ピーク波長、及び/又は当業者により容易に理解される他の斯様な特性を含むことができる。 Examples of operating characteristics, but are not limited to, one or more spectral power distribution of LEE and / or such LEE units LEE units, rendering index, color quality, color temperature, chromaticity (chromaticity) , luminous efficacy (luminous efficacy), it can include the operating temperature, the bandwidth, the relative output intensity, a peak intensity, peak wavelength, and / or the skilled person other of such properties to be readily understood by.

「協同的関係」なる用語は、当該関係に従って動作された場合に所望の出力を供給するようなLEEユニットの間の及び/又は斯かるLEEユニットのLEEの間の関係を定義するために使用される。 The term "cooperative relationship" is used to define the relationship between the LEE and / or such LEE units between LEE units, such as to provide a desired output when it is operated in accordance with the relationship that. 例えば、LEEユニットの合成された出力(これらに限られるものではないが、合成されたスペクトルパワー分布、演色インデックス、色品質、色温度又は色度等を含み得る)により供給される所望の出力に基づいて、又は各々が公称的に同一の1以上のLEEの組を有する異なるLEEユニットの(先に定義した)動作特性の可能性のあるばらつき及び/又は差に拘わらず各LEEユニットに対して略同一又は類似した出力により供給される所望の出力に基づいて定義することができる。 For example, (but it is not limited to, synthesized spectral power distribution, color rendering index, color quality, which may include a color temperature or chromaticity, etc.) combined output of LEE units to the desired output supplied by based on, or for each nominally identical one or more (defined above) of different LEE units has a set of LEE of possible operating characteristics variations and / or regardless of differences each LEE units it can be defined based on the desired output provided by the substantially same or similar output.

本明細書で使用される場合、「約」なる用語は公称値からの+/-10%のばらつきを指す。 As used herein, the term "about" refers to +/- 10% variation from the nominal value. このようなばらつきは、特に言及するか否かに拘わらず、本明細書で示される如何なる所与の値にも常に含まれると理解されるべきである。 Such variations, whether or not specifically mentioned, it should be understood that always included in any given value set forth herein.

特に言及しない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、本発明が属する技術分野における当業者により普通に理解されるのと同じ意味を有する。 Unless otherwise stated, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

本発明は、例えばLEE型照明システムにおける1以上のLEEユニットの個々の、合成された(組み合わされた)及び/又は相対的出力を制御するために、及び/又は斯様なシステムのLEEユニット及び/又は斯かるユニットのLEEの動作特性のばらつきの効果を軽減するために使用することが可能な発光素子(LEE)制御システムを提供する。 The present invention is, for example, the individual one or more LEE units in LEE-based lighting system, synthesized (combined) and / or to control the relative output, and / or LEE units and such systems / or to provide a light emitting element (LEE) control system that can be used to mitigate the effects of variations in the operating characteristics of the LEE of such units. 例えば、該制御システムは、LEE型照明システムにおいて、該システムにおけるLEEの公称発光特性のばらつきの効果を軽減するために、該LEE型照明システムの輝度を制御するために、該LEE型照明システムのスペクトル出力特性(例えば、演色インデックス、色品質、色度、色温度、スペクトルパワー分布等)を制御及び/又は改善するために、該LEE型照明システムの駆動特性(例えば、電力消費、電源要件、視感度効率等)を制御及び/又は改善するために、及び/又は下記の解説的実施例の説明を読めば当業者により容易に理解されるような他の斯様な目的のために使用することができる。 For example, the control system, the LEE lighting system, in order to mitigate the effects of variations in the nominal emission characteristics of LEE in the system, in order to control the luminance of the LEE-type lighting system, of the LEE-based lighting system spectral output characteristics (e.g., color rendering index, color quality, chromaticity, color temperature, spectral power distribution, etc.) in order to control and / or improve the driving characteristics of the LEE-based lighting system (e.g., power consumption, power requirements, to control and / or improve the luminous efficacy, etc.), and used for other of such purposes as would be readily understood by those skilled in the art upon reading / or the description of expository examples below be able to.

特に、本発明の一実施例による発光素子制御システムは2以上のLEEユニットの直列接続を有し、これらLEEユニットの各々は1以上のLEEと、対応するユニット駆動信号に応答して斯かるLEEの活性化を制御するように構成されたユニット駆動モジュールとを有する。 In particular, the light emitting element control system according to an embodiment of the present invention which comprises a series connection of two or more LEE units, each of LEE units and one or more LEE, mow 斯 in response to a corresponding unit drive signals LEE and a unit driving module configured to control the activation of. 例えば、或るLEEユニットに関連する駆動モジュールは、ユニット駆動制御信号に応答して、当該ユニット内の1以上のLEEを制御可能に活性化及び/又は非活性化するように構成される。 For example, the drive module associated with some LEE units, in response to the unit drive control signals, configured to controllably activate and / or deactivate one or more LEE within the unit.

当該システムは、更に、各ユニット駆動モジュールに動作的に結合されると共に、各ユニット駆動制御信号を各LEEユニットの間の、及び/又は斯かるLEEユニットのLEEの間の協同的関係に基づいて発生するように構成された制御モジュールを有し、上記協同的関係は例えば所望の協同的出力を供給するために予め定め、試験し及び/又は適応的に定めることができる。 The system further while being operatively coupled to each unit drive module, between each LEE units each unit driving control signals, and / or on the basis of the cooperative relationship between the LEE of such LEE units a control module configured to generate, the cooperative relationship can be determined for example predetermined to provide a desired cooperative output, tested and / or adaptively. このような関係は、例えば及び先に定義したように、上記LEEユニットの合成された出力により供給されるべき、又は各々が1以上のLEEの公称的に同じ組を持つ異なるLEEユニットの動作特性の可能性のあるばらつき及び/又は差にも拘わらず各LEEユニットの実質的に同一の又は同様の出力により供給されるべき所望の協同的出力に基づくものとすることができる。 Such a relationship, as defined, for example, and previously, the operating characteristics of different LEE units having to be supplied by the combined output of the LEE units, or nominally the same set of each one or more LEE it can be based on cooperative output potential variation desired to be provided by the substantially same or similar output for each LEE units regardless and / or the difference.

一実施例において、前記制御モジュールは前記駆動モジュールの各々に対してユニット駆動制御信号を決定及び供給するように構成されるが、これらの信号は例えば上記LEEユニットの各々の又は斯かるLEEユニットの1以上のLEEの相対的動作特性に基づいて相互依存的態様で決定され、これにより斯様な動作特性のばらつきを補償する手段を提供する。 In one embodiment, the control module is configured to determine and supply unit drive control signal to each of said drive module, each or such LEE units of these signals, for example the LEE units It is determined by the interdependent aspects based on the relative operating characteristics of one or more LEE, thereby providing a means for compensating for variations of such operating characteristics. このような補償は、例えば、全てのLEEユニットからの所望のレベルの光出力を保証するために、又は異なるLEEユニットの相対的貢献度に依存する所望の色バランスを保証するために設けることができる。 Such compensation may, for example, be in order to ensure the light output of the desired level from all LEE units, or dependent on the relative contribution of different LEE units provided to ensure the desired color balance it can.

また、上記直列接続に動作的に結合された変換モジュールも設けられ、該変換モジュールは電源に接続するように構成されると共に上記LEEユニットに対して駆動電流を供給するように構成される。 The conversion module operatively coupled to said series connection also provided, said conversion module is configured to provide a drive current to the LEE units together configured to connect to a power source.

図1を参照すると、本発明の一実施例による制御システム10が示され、該制御システムはユニット12等のN個のLEEユニットを有し、各LEEユニットは当該駆動モジュールにユニット駆動制御信号(点線)を供給するように構成された制御モジュール16に動作的に結合された駆動モジュール14を有し、また各駆動モジュールは1以上の対応するLEE18に動作的に結合されて斯かるLEEの活性化及び/又は非活性化を上記ユニット駆動制御信号に応答して制御する。 Referring to FIG. 1, the control system 10 according to an embodiment of the present invention is shown, the control system has N LEE units, such as units 12, each LEE unit unit drive control signal to the drive module ( a drive module 14 which is operatively coupled to the control module 16 that is configured to supply a dotted line), and each drive module 1 or more corresponding LEE18 to operatively coupled to the activity of such LEE controlling in response to the unit drive control signals and / or deactivation. 該システムは、更に、電源22に動作的に結合されてLEEユニット12に駆動電流を供給するように構成された変換モジュール20を有している。 The system further has the configuration transform module 20 to provide operatively coupled to the drive current to the LEE units 12 to the power supply 22.

図2を参照すると、本発明の他の実施例による発光素子制御システム110が示されており、該システムはユニット112等のN個のLEEユニットを有し、各LEEユニットは当該駆動モジュールにユニット駆動制御信号(点線)を供給するように構成された制御モジュール116に動作的に結合された駆動モジュール114を有し、また各駆動モジュールは1以上の対応するLEE118に動作的に結合されて斯かるLEEの活性化及び/又は非活性化を上記ユニット駆動制御信号に応答して制御する。 Referring to FIG. 2, are light-emitting element control system 110 is shown according to another embodiment of the present invention, the system has N LEE units, such as units 112, each LEE unit unit to the drive module a driving control signal (dotted line) operatively coupled to a drive module 114 to control module 116 that is configured to supply, and each drive module is operatively coupled to one or more corresponding LEE118 斯the activation and / or deactivation of mow LEE controlled in response to the unit drive control signal. 該システムは、この場合も、電源122に動作的に結合されてLEEユニット112に駆動電流を供給するように構成された変換モジュール120を有している。 The system, also in this case, has a conversion module 120 that is configured to supply operatively coupled to the drive current to the LEE units 112 to the power source 122. この実施例において、システム110は、前記LEEユニット112の直列接続に供給される駆動電流を制御するための手段を形成し得るオプションとしてのフィードバック系を更に有している。 In this embodiment, the system 110 further includes a feedback system optionally can form a means for controlling the driving current supplied to the series connection of the LEE units 112. 例えば、該フィードバック系は、駆動電流感知モジュール124と、ここでは例えば信号調整機構(signal conditioning mechanism)を有する、統合された制御モジュール116の部分構成部品として図示された駆動電流制御モジュールとを有することができる。 For example, the feedback system, the drive current sensing module 124, where it has the a drive current control module, for example with a signal conditioning mechanism (signal conditioning mechanism), which is shown as part components of integrated control module 116 can. 一般的に、駆動電流感知モジュール124は、LEEユニット112の直列接続に供給される駆動電流を検出すると共に該駆動電流を示す信号(一点鎖線)を制御モジュール116の上記信号調整機構に伝達するように構成することができる。 Typically, the drive current sensing module 124 to transmit a signal indicating the drive current (dashed line) to the signal adjusting mechanism of the control module 116 detects a driving current supplied to the series connection of LEE units 112 it can be configured to. この様に、制御モジュール116は変換モジュール120に駆動電流制御信号(一点鎖線)を供給することができ、これにより、動作中においてLEEユニット112の直列接続に供給される駆動電流に対する適応的制御を可能にする。 Thus, the control module 116 can supply drive current control signal (dashed line) in the conversion module 120, thereby, the adaptive control for the drive current supplied to the series connection of LEE units 112 during operation to enable. 本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなしに、ここに図示するような統合された制御モジュールの代わりに別個の駆動電流制御モジュールを設けることができることが分かるであろう。 Without departing from the scope and spirit of the present invention, it will be understood that it is possible to provide a separate drive current control module instead of the integrated control module as illustrated herein.

図3を参照すると、本発明の他の実施例による発光素子制御システム210が示されており、該システムはユニット212等のN個のLEEユニットを有し、各LEEユニットは当該駆動モジュールにユニット駆動制御信号(点線)を供給するように構成された制御モジュール216に動作的に結合された駆動モジュール214を有し、また各駆動モジュールは1以上の対応するLEE218に動作的に結合されて斯かるLEEの活性化及び/又は非活性化を上記ユニット駆動制御信号に応答して制御する。 Referring to FIG. 3, another embodiment has the light emitting element control system 210 is shown according to the present invention, the system has N LEE units, such as units 212, each LEE unit unit to the drive module a driving control signal (dotted line) drive module 214 operatively coupled to a control module 216 configured to supply, and each drive module is operatively coupled to one or more corresponding LEE218 斯the activation and / or deactivation of mow LEE controlled in response to the unit drive control signal. 該システムは、この場合も、電源222に動作的に結合されてLEEユニット112に駆動電流を供給するように構成された変換モジュール220を有している。 The system, also in this case, has a conversion module 220 that is configured to supply operatively coupled to the drive current to the LEE units 112 to the power source 222. この実施例において、発光素子制御システム210は、前記LEEユニット212の直列接続に供給される駆動電流と、これらユニットの光出力との両方を制御するための手段を形成し得るオプションとしてのフィードバック系を更に有している。 In this embodiment, the light emitting element control system 210, a driving current supplied to the series connection of the LEE units 212, a feedback system optionally both can form a means for controlling the light output of these units further includes a. この実施例において、該フィードバック系は、ここでも、駆動電流感知モジュール224と、ここでは統合された制御モジュール216の部分構成要素として図示された駆動電流制御モジュールとを有している。 In this embodiment, the feedback system, again, the drive current sensing module 224, here and a drive current control module shown as subcomponents of the integrated control module 216. 該フィードバック系は、更に、前記LEEユニットの1以上の、又は斯かるユニットにおけるLEEの1以上の光出力を感知するように構成された光感知モジュール226を有している。 The feedback system further has one or more, or optical sensing module 226 that is configured to sense one or more optical output of LEE in such units of the LEE units. 該光感知モジュールは、更に、ここでは前記統合された制御モジュール216の同一の又は別の部分構成要素として図示された光出力制御モジュールに動作的に結合されて、感知された光出力(2点鎖線)を示す信号を該光出力制御モジュールに伝達する。 Optical sensing module further here is operatively coupled to the optical output control module illustrated as the same or another portion components of the control module 216 the integrated sensed light output (2 points a signal indicating a chain line) to transmit the optical output control module. 上記光出力制御モジュールは駆動モジュール214に動作的に結合されて、該駆動モジュールを上記感知モジュールの信号に応答して制御し、これら駆動モジュールに動作的に結合されたLEEの光出力を調整する。 Is the optical output control module is operatively coupled to the drive module 214, the drive module and controlled in response to the signal of the sensing module to adjust the light output of operatively coupled LEE these drive module . この様にして、動作の間において、LEEユニット212の直列接続に供給される駆動電流及びLEE218の出力を制御するために供給されるユニット駆動制御信号の両方を適応的に変化させることができる。 In this way, during operation, it is possible to change both the unit drive control signal supplied to control the output of the drive current and LEE218 supplied to the series connection of LEE units 212 adaptively. 本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなしに、ここに図示するような統合された制御モジュールの代わりに別個の駆動電流制御モジュール及び/又は光出力制御モジュールを設けることができることが分かるであろう。 Without departing from the scope and spirit of the present invention, it will be understood that it is possible to provide a separate drive current control module and / or the light output control module in place of the integrated control module as illustrated herein . 更に、同様のシステムを、光フィードバックのみを供給するように構成されたフィードバック系を含むように設計することもできることが分かるであろう。 Furthermore, the same system, will also be seen to be able to be designed to include the configured feedback system to supply only optical feedback.

また、当業者によれば、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなしに、熱的な及び/又は他の斯様なオプション的フィードバック機構等の他のフィードバック機構も考え得ることが明らかであろう。 Further, those according to the skill, without departing from the scope and spirit of the present invention, thermal and / or other of such optional feedback mechanism apparently der to also conceivable other feedback mechanisms, such as wax.

[LEEユニット] [LEE unit]
本発明の一実施例による発光素子制御システムは、通常は、2以上のLEEユニットの直列接続を有し、これらLEEユニットの各々は1以上のLEEと、斯かるLEEの活性化を対応するユニット駆動制御信号に応答して制御するように構成されたユニット駆動モジュールとを有している。 Emitting element control system according to an embodiment of the present invention typically has a series connection of two or more LEE units, each of LEE units and one or more LEE, corresponding unit activation of such LEE and a unit driving module configured to control in response to a drive control signal. 例えば、或るLEEユニットに関連する駆動モジュールは、通常は、当該ユニット内の1以上のLEEをユニット駆動制御信号に応答して制御可能に活性化及び/又は非活性化するように構成される。 For example, the drive module associated with one LEE unit is generally configured to controllably activated and / or deactivated in response to one or more LEE the unit drive control signal in the unit .

一実施例において、上記駆動モジュールは上記1以上のLEEに対して電気的に並列に接続され(例えば、図4、6及び7のユニット駆動モジュールにより概略図示されたように)、これらLEEは互いに直列に及び/又は並列に接続することができる。 In one embodiment, the drive module is electrically connected in parallel to said one or more LEE (e.g., as illustrated schematically by unit drive module of FIG. 4, 6 and 7), they LEE each other It may be connected to and / or in parallel series. このように、上記ユニット駆動モジュールは動作状態の間において高抵抗構成と低抵抗構成との間で切り換えることができ、その場合において該ユニット駆動モジュールは特定のLEEユニット内の1以上のLEEを繰り返し非活性化するために使用することができる。 Thus, the unit drive module can be switched between a high resistance configuration and a low-resistance structure during operating conditions, the unit driving module in this case repeat one or more LEE in a particular LEE unit it can be used to deactivate. 例えば、特定のLEEユニットの非活性化は、対応するユニット駆動モジュールを該モジュールが当該1以上のLEEを経て流れる電流に対して低抵抗経路を形成するように駆動することによりなされる。 For example, inactivation of a particular LEE units, the corresponding unit drive module the module is done by driving to form a low resistance paths for currents flowing through the one or more LEE. この様にして、対応するユニット駆動モジュールが駆動された場合、電流は当該ユニットの1以上のLEEをバイパスし又は該LEEに対して分路される。 In this way, if the corresponding unit drive module is driven, current is shunted to one or more LEE of the unit with respect to the bypass or the LEE.

一実施例において、1つのLEEユニット内の上記1以上のLEEは概ね等しいLEE、例えば概ね等しい出力/入力特性を持つ1以上の青色LEE、を有することができる。 In one embodiment, one of the one or more LEE is approximately equal LEE in LEE units, for example one or more blue LEE having generally equal output / input characteristics may have.

他の実施例において、1つのLEEユニットは1以上の異なるタイプのLEE、例えば赤色、青色及び/又は緑色LEEを、種々の組み合わせ、グループ及び/又は集団で有することができる。 In another embodiment, one of the LEE units one or more different types of LEE, for example red, blue and / or green LEE, may have in various combinations, groups and / or populations.

他の実施例において、LEEユニットの直列接続における別々のLEEユニットは概ね等しいLEE又は異なる色のLEEを有することができる。 In other embodiments, separate LEE units in series connection of LEE units may have a generally equal LEE or different colors of LEE.

一実施例において、LEEユニットの直列接続におけるLEEユニットの各々に関連する駆動モジュールは、同一のデバイス形式で構成される。 In one embodiment, the drive module associated with each of the LEE units in series connection of LEE units is composed of the same device type. しかしながら、LEEユニットの直列接続におけるLEEユニットのいずれの1以上も、異なる駆動モジュールに関連づけることができる。 However, none of the one or more LEE units in series connection of LEE units, can be associated with different drive modules.

一実施例において、上記駆動モジュールは、例えば、バイポーラトランジスタ又は金属酸化膜電界効果トランジスタ(MOSFET)等の電界効果トランジスタ(FET)として構成することができる。 In one embodiment, the drive module is, for example, can be configured as a bipolar transistor or a metal oxide field effect transistor (MOSFET) field effect transistors such as (FET). 当業者であれば、斯かるLEEユニットに使用することが可能な種々のタイプの駆動モジュールを容易に理解することができるであろう。 Those skilled in the art will readily be able to appreciate the various types of drive module that may be used in such a LEE unit.

幾つかの実施例において、各駆動モジュールは電界効果トランジスタ(FET)を有する。 In some embodiments, each drive module comprises a field effect transistor (FET). このような実施例において、N型及びP型の両方のFETの組み合わせを選択することが有利であり得る。 In such an embodiment, it may be advantageous to select the combination of N-type and P-type both of the FET. この種の駆動モジュールの選択は、P型FETが或るユニット直列接続における開始部(例えば、前記変換モジュールの近く)のLEEユニットに対して使用される一方、N型FETが該直列接続の終了部(例えば、接地点に近い)LEEユニットに対して使用される場合に、必要とされるゲート駆動電子回路を簡略化し得る。 Selection of such drive modules, beginning P-type FET is in a certain unit serial connection (e.g., proximate to the conversion module) while being used for LEE units, terminated N-type FET is of the series connection parts when used with respect to (e.g., close to ground) LEE units, can simplify the gate drive electronics that are required. しかしながら、このような構成は、P型FETを駆動するための信号レベルの極性がN型FETに対する駆動信号のものとは反対でなければならないことを要する。 However, such an arrangement requires that the polarity of the signal level to drive the P-type FET must be opposite to that of the drive signal for the N-type FET.

当業者により容易に理解されるように、使用される特定の駆動モジュール及び斯かる駆動モジュールを駆動するために使用される制御信号の電圧レベルは、例えば、当該ユニットにおけるLEEの数に応じて適切に選択することができる。 As will be readily appreciated by those skilled in the art, the voltage level of the control signal used to drive a particular drive module and such a drive module used, for example, suitable according to the number of LEE in the unit it can be selected.

一実施例において、上記駆動モジュールは、ユニット駆動制御モジュール等の制御モジュールに動作的に接続することができる制御入力端を有することができ、斯かる制御モジュールは例えばパルス幅変調された(PWM)又はパルス符号変調された(PCM)スイッチング信号を供給することができる。 In one embodiment, the drive module may have a control input which can be operatively connected to a control module such as unit drive control module, such control modules are for example a pulse width modulation (PWM) or pulse code modulated with (PCM) switching signal can be supplied.

一実施例において、上記駆動モジュールは、LEEユニットを望ましくないフリッカ効果、当該LEEにおける熱応力及び可聴ノイズを防止又は制限するほど十分に高い周波数で繰り返しスイッチングすることができるように構成される。 In one embodiment, the drive module is configured to be able to repeatedly switch at sufficiently high frequency to prevent or limit undesired flicker effect LEE units, thermal stress and audible noise in the LEE. LEEユニットに使用されるLEEのタイプに応じて、スイッチング周波数は例えば10 Hzを超過し得る。 Depending on the type of LEE used for LEE units, the switching frequency may exceed 10 3 Hz, for example.

当業者により理解されるように、複数のLEE、又は複数のLEEの群、列及び/又は集団が独立に駆動及び制御されるような典型的なシステムにおいては、各LEE、又は斯かるLEEの各群、列及び/又は集団は自身の変換モジュールを必要とし、従って多数の部品を必要とすると共に、これらに関連する一定の量の電力損失を生じる。 As will be appreciated by those skilled in the art, in a typical system, such as multiple LEE, or more of the group of LEE, columns and / or population is driven and controlled independently of each LEE, or such LEE each group, column and / or population requires its conversion module, thus together requires a large number of components, resulting in power loss of a certain amount related to these. しかしながら、本発明の種々の実施例では、各LEE、又は斯かるLEEの群、集団及び/又は列は、自身のユニット駆動モジュールを有するLEEユニット(各々は直列に接続される)の一部として設けられ、これにより、必要とされる変換モジュールの数及び関連する電力損失の低減を可能にする。 However, in various embodiments of the present invention, each LEE, or such LEE group, population and / or columns, as part of the LEE units having its own unit drive module (each of which is connected in series) provided, thereby enabling the reduction in the number and the associated power loss conversion modules required. 従って、幾つかの実施例においては、当該システムの所要の部品の数及び費用並びに全体としてのシステム効率を改善することができる一方、依然として複数のLEE、LEE群、LEE集団及び/又はLEE列の、即ち複数のLEEユニットの独立した制御を可能にする。 Thus, in some embodiments, while it is possible to improve system efficiency as the number and cost and overall required components of the system, still more LEE, LEE group, the LEE groups and / or LEE string , i.e. to allow for independent control of a plurality of LEE units.

当業者により理解されるように、ユニットの直列接続内で駆動される斯かるLEEユニットの各々には同一のピーク電流が流れるであろうが、これらの駆動されるユニットのユニット駆動モジュールに適切な駆動信号を供給することにより、前述したように、これらにおけるLEEを介しての平均電流は異なるレベルに制御することができ、これにより所望の協同的効果を得る。 As it will be appreciated by those skilled in the art, each of such LEE unit driven in series connection of units but it will pass the same peak current, suitable for unit driving module of these driven unit by supplying a drive signal, as described above, the average current through the LEE of definitive thereto can be controlled to different levels, thereby obtaining a desired cooperative effect.

[制御モジュール] [Control module]
当該システムは、通常は、各ユニット駆動モジュールに動作的に結合されると共にLEEユニットの各々における1以上のLEEの間の協同的関係(予め定め、試験し及び/又は適応的に定めることができる)に基づいて、対応するユニット駆動制御信号を発生するように構成された制御モジュールを有する。 The system usually cooperative relationship (predetermined between one or more LEE in each of the LEE units together are operatively coupled to each unit drive module can be defined by and / or adaptively test ) on the basis, with a control module configured to generate a corresponding unit drive control signal. 例えば、該制御モジュールは上記駆動モジュールの各々に対してユニット駆動制御信号を決定及び供給するように構成することができ、これらの信号は例えば当該LEEユニットの各々の相対的動作特性に基づいて相互依存的態様で決定され、これにより、斯かる動作的特性のばらつきを補償する手段を提供すると共に、斯様な特性に基づいて上記ユニットの出力の間の所望のバランスを果たす手段を提供する。 For example, the control module can be configured to determine and supply unit drive control signal to each of the drive module, based on the relative operating characteristics of each of these signals, for example the LEE units mutually determined in dependent manner, thereby, as well as providing a means for compensating for variations in such operational characteristics, provide a means of fulfilling the desired balance between the output of the unit based on such a characteristic.

一実施例において、上記制御モジュールは1以上の駆動制御信号を発生するように構成され、その場合において、特定の駆動制御信号は特定のLEEユニットにおける1以上のLEEの活性化を制御するために使用される。 In one embodiment, the aforementioned control module is configured to generate one or more driving control signal, in which case the specific driving control signal for controlling the activation of one or more LEE in a particular LEE unit used.

上記制御モジュールは、中央処理ユニット(CPU)を持つ計算装置又はマイクロコントローラとして構成することができる。 The control module can be configured as a computing device or microcontroller having a central processing unit (CPU). 上記制御モジュールは、該モジュールに動作的に結合された、ここでは集合的にメモリと称する1以上の記憶媒体を有する。 The control module is operatively coupled to the module, here having one or more storage media collectively referred to as memory. 該制御モジュールは上記メモリを含むように構成することができる。 The control module can be configured to include the memory. 該メモリはRAM、PROM、EPROM及びEEPROM等の揮発性及び非揮発性コンピュータメモリとすることができ、該メモリには当該制御モジュールに結合されたデバイスをモニタ及び制御するための制御プログラム(ソフトウェア、マイクロコード又はファームウエア等)が記憶され、上記CPUにより実行される。 The memory RAM, PROM, EPROM, and can be volatile and non-volatile computer memory such as an EEPROM, the control program for the said memory to monitor and control the devices coupled to the control module (software, microcode or firmware, etc.) is stored and executed by the CPU.

一実施例において、上記制御モジュールは、ユーザ指定動作条件を該制御モジュールに結合されたデバイスを制御するための制御信号に変換する手段も提供する。 In one embodiment, the control module also provides means for converting a control signal for controlling the device to user-specified operating conditions coupled to the control module. 該制御モジュールは、ユーザ指定コマンドを例えばキーボード、タッチパッド、タッチスクリーン、コンソール、視覚的若しくは音響的入力デバイス又は当業者により良く知られた他のユーザインターフェース等のユーザインターフェースにより入力することができる。 Control module can enter a keyboard user-specified command, a touch pad, a touch screen, a console, a visual or acoustic input device or other well known user interface of the user interface or the like by those skilled in the art.

上記制御モジュールは、前記LEEユニットの各々の光束出力に関するデータを有するように構成することができる。 The control module may be configured to have the data relating to each of the luminous flux output of the LEE units. 本発明の一実施例において、上記制御モジュールには、当該LEEユニットの光束出力が予め決められている場合、製造の間に斯かる光束出力のデータが予めロードされる。 In one embodiment of the present invention, the above-mentioned control module, when the light flux output of the LEE units is predetermined, such light flux output of the data is pre-loaded during manufacture. 他の実施例において、このようなデータは例えば1以上のフィードバック機構を介して動的に更新される。 In another embodiment, such data is dynamically updated via one or more feedback mechanisms, for example.

本発明の他の実施例において、上記制御モジュールは、この光束出力データを製造後に校正するように構成される。 In another embodiment of the present invention, the control module is configured to calibrate the light flux output data after manufacturing. これは、例えば外部光感知デバイスを用いてデバイス校正により実行することができるか、又は当該制御モジュールに関連する光センサを用いて実行することができる。 This can be performed using either can be executed by the device calibration, or an optical sensor associated with the control module, for example, using an external light sensing device. 上記外部光感知デバイス又は光センサは、前記LEEユニットの各々の出力を独立に検出するように構成することができ、これにより、LEEユニットの各々に関する光束出力データを決定する手段を提供する。 The external light sensing devices or light sensor, the can be configured to detect the output of each of the LEE units independently, thereby providing a means for determining the luminous flux output data for each of the LEE units.

本発明の一実施例においては、LEEユニット間の光束出力のばらつきを考慮するために、当該制御システムは前記駆動制御信号を最低の光束出力を持つLEEユニットに基づいて決定することができる。 In one embodiment of the present invention, in order to take into account the variations in the luminous flux output between LEE units, the control system can be determined based on the LEE units with the lowest luminous flux output the driving control signal. 制御モジュールは、最低の光束出力を持つLEEユニットを全出力で動作させると共に、他のLEEユニットを、これらLEEユニットの光束出力の或る割合で動作させるように構成することができ、その場合において、特定のLEEユニットに対する上記割合は、LEEユニットの上記最低の光束出力に対する当該LEEユニットの光束出力の比に基づいて決定することができる。 Control module, along with operating the LEE units with the lowest luminous flux output at full power, the other LEE units, can be configured to operate at a certain ratio of the light flux output of LEE units, in which case the ratio for a particular LEE unit can be determined based on the ratio of the luminous flux output of the LEE units with respect to the lowest luminous flux output of the LEE units. このような形の駆動制御信号の発生は、例えば一連のLEEユニットにおける光束出力のばらつきを軽減するための手段を提供することができる。 The occurrence of such forms of drive control signals may provide a means to reduce variation in light flux output example in a series of LEE units.

本発明の他の実施例において、上記制御モジュールは、上記駆動制御信号を本発明によるLEE制御システムを含む照明システムにより出力される所望の光に基づいて決定するように構成することができる。 In another embodiment of the present invention, the control module may be configured to determine based on the desired light output by the illumination system comprising LEE control system according to the invention the drive control signal. 各LEEユニットに対する固有の駆動制御信号は、相互依存的に決定することができ、上記照明システムから出力される光の所要の色及び当該LEEユニット自体の相対光束出力に基づくものとすることができる。 Specific driving control signals for each LEE unit can be determined interdependently, it can be based on the relative luminous flux output of the required color and the LEE unit itself of the light output from the illumination system .

上記制御モジュールは、パルス幅変調又はパルス符号変調に基づくものであり得る駆動制御信号を発生するように構成することができる。 The control module can be configured to generate a driving control signal may be based on pulse width modulation or pulse code modulation. 駆動制御信号の他の形式も、当業者により容易に理解されるであろう。 Other forms of drive control signals will also be readily appreciated by those skilled in the art.

後にオプションとしてのフィードバック系を有する制御システムの一実施例に関連して説明するように、上記制御モジュールは、例えばユニット駆動制御用の部分構成部品、駆動電流制御用の部分構成部品、光出力制御用の部分構成部品及び/又は他の斯様な部分構成部品を有する単一の統合された制御モジュール;別個の制御モジュール;及び/又はこれらの組み合わせを有することができる。 As described in connection with an embodiment of the control system having a feedback system optionally after, the control module, for example, part components of unit drive control, partial components of the drive current control, the light output control may have and / or combinations thereof; parts components and / or other single integrated control module having such a partial component of use; separate control module.

[変換モジュール] [Conversion module]
当該LEE制御システムは、更に、入力端が電源に接続される変換モジュールを有している。 The LEE control system further includes a conversion module whose input terminal is connected to the power supply. 上記変換モジュール(コンバータモジュール)の出力端はLEEユニットの直列接続に接続することができ、該コンバータモジュールは該LEEユニットの直列接続に或る出力電圧で電力を供給することができる。 The output terminal of the conversion module (converter modules) can be connected to the series connection of LEE units, the converter module may be powered at a certain output voltage the series connection of the LEE units.

一実施例において、上記コンバータモジュールはAC/DC型又はDC/DC型のコンバータを有することができる。 In one embodiment, the converter module may have a converter of AC / DC type or DC / DC type. 該コンバータモジュールは何れの形式のものとすることもできるが、該モジュールはAC及びDC入力電圧で良好に動作することができる。 The converter module can also be of any format, the module can operate well at AC and DC input voltage.

一実施例において、上記コンバータモジュールは、例えば、通常のスイッチモード、バック、ブースト、バックブースト、フライバック及びクック(cuk)コンバータの1以上を有することができる。 In one embodiment, the converter module, for example, can have normal switch mode buck, boost, buck-boost, one or more flyback and Cook (CuK) converter. 当業者により容易に理解されるように、例えばトランスと整流器との組み合わせ等の他の形態のコンバータモジュールも使用することができる。 As will be readily appreciated by those skilled in the art, for example, it can also be used other forms converter module of the combination of a transformer and rectifier.

コンバータモジュールの選定は、例えば、略一定の出力電流を維持しながら、急速に変化する負荷条件に対処するのに必要とされ得るような出力電圧要件等に基づくものとすることができる。 Selection of converter modules, for example, while maintaining a substantially constant output current can be based on the output voltage requirements such as may be needed to deal with rapidly changing load conditions. 例えば、各ユニットのユニット駆動モジュールが当該ユニットのLEEに対して並列に接続されており、或るユニットの非活性化が当該ユニットのLEEの電流を分路することによりなされるような実施例では、特定の電流に対する全列電圧の変化は、どれだけ多くのユニットが活性化/非活性化されるかに依存して現れるであろう。 For example, unit drive modules of each unit are connected in parallel to the LEE of the unit, in the embodiment as deactivation of certain units is done by shunting the current in the LEE of the unit , change in the total column voltage for a particular current, how many units will appear depending on whether the activation / deactivation. これは、一部は、この筋書きにおけるユニット駆動モジュールは低抵抗を有し、従って、活性化された場合に、これらの間には、当該ユニットに関連する1以上のLEEが活性化される場合と比較して大幅に低い電圧降下が存在するという事実によるものである。 This is because, in part, has a unit drive module low resistance in this scenario, therefore, when activated, between these, in which one or more LEE related to the unit is activated it is due to the fact that much lower voltage drop is present as compared to the. 従って、上記コンバータモジュールは、1以上のユニットが対応するユニット駆動モジュールにより高い周波数で非活性化されている場合においても、比較的に一定した電流を供給し続けるために電圧の急速な変化を補償することができなければならない。 Accordingly, the converter module, one or more units in a case where is deactivated at high frequencies by the corresponding unit drive modules, compensate for rapid changes in voltage in order to continue to supply constant current relatively It must be able to. 一般的に、コンバータモジュールが電圧の変化に順応することができる速度は、幾つかの実施例では、当該ユニットを非活性化することができる周波数を制限することになる。 In general, the rate at which it is possible to the converter module to adapt to changes in voltage, in some embodiments, will limit the frequency that can be deactivated the unit.

一実施例において、電圧の大きな変化に順応するための上記コンバータモジュールに対する要件は、特定の駆動モジュールにより定められる分路内に一層高い抵抗性の素子を含めて該モジュールに関連する1以上のLEEの電圧降下に大凡整合させることにより緩和することができる。 In one embodiment, the requirements for the converter modules to accommodate the large change in voltage, one or more LEE associated with the module, including a higher resistance of the device in the shunt in defined by a particular drive module can be a voltage drop relaxation by roughly aligned. しかしながら、この構成は或るユニットの非活性化の間において一層多くの電力を消費し、従って余り効率的でないと見なされる。 However, this configuration consumes more of the power between the deactivation of certain units, thus are considered less efficient.

他の実施例において、ユニット駆動モジュールは、当該ユニットの電圧降下に大凡整合させ得るような一層高い抵抗を持ち得るように、飽和モードの代わりに線形モードで動作させることができる。 In another embodiment, the unit driving module, so that may have a higher resistance as capable of roughly matched to the voltage drop of the unit can be operated in a linear mode, instead of the saturation mode. この場合も、該構成は1以上のLEEを不活性化する間に一層多くの電力を消費し、従って余り効率的でないと見なされる。 Again, the arrangement consumes more more power during the deactivation of one or more LEE, thus are considered less efficient.

他の実施例において、上記コンバータモジュールは自身の出力電圧を即座に調整することができるように選定され、これにより、駆動モジュールが飽和状態まで駆動されるのを可能にしながら該コンバータモジュールが一定の電流を実質的に維持するのを可能にし、結果として、各ユニットの1以上のLEEの電流を分路する場合に大幅に高い効率を得る。 In another embodiment, the converter module is chosen to be able to adjust its output voltage in real Accordingly, the drive module wherein the converter module is constant while allowing the driven to saturation current possible to substantially maintain, as a result, to obtain a significantly higher efficiency when shunting one or more of current LEE of each unit. 例えば、変換モジュールとして小さな出力容量を持つ履歴現象型バックコンバータを使用することができ、斯かるコンバータは一般的に出力負荷電圧の急激な変化に高速で応答することができると共に、このような変化の後に厳格な調整を即座に回復及び達成することができる。 For example, it is possible to use a hysteresis Buck converter with a small output capacitance as a conversion module, it is possible to respond at high speed to such converters sudden changes in generally the output load voltage, such a change immediately it can be recovered and achieve strict adjustment after.

一実施例において、上記コンバータモジュールはフィードバック系に接続することが可能な制御入力端を有している。 In one embodiment, the converter module has a control input which can be connected to a feedback system. 一実施例において、例えば、上記コンバータモジュールは駆動電流制御モジュール又は信号調整器(例えば、別個の又は統合された制御モジュールを介して設けられる)の出力端に接続される。 In one embodiment, for example, the converter module is connected to the output terminal of the drive current control module or signal conditioner (e.g., provided through a separate or integrated control module). この構成において、上記コンバータモジュールは、動作条件下において自身の制御入力端に供給される駆動電流信号の強度に基づいて出力電圧を調整することができ、これにより、前記LEEユニットの直列接続を経る所望の駆動電流を維持するための手段を提供する。 In this arrangement, the converter module, the output voltage based on the intensity of the drive current signals supplied to the control input of the own in the operating conditions can be adjusted, thereby, through the series connection of the LEE units It provides a means for maintaining a desired drive current.

[オプションのフィードバック系] Options of the feedback system]
本発明の一実施例において、当該LEE制御システムは、該システムの1以上の動作特性を制御するための手段を提供することが可能なフィードバック系を更に有する。 In one embodiment of the present invention, the LEE control system further comprises a feedback system which can provide a means for controlling one or more operating characteristics of the system.

例えば、一実施例において、フィードバック系は、前記LEEユニットの直列接続(例えば、図2ないし4、6及び7参照)を介する比較的一定な駆動電流を実質的に維持するために設けられる。 For example, in one embodiment, the feedback system, the series connection of the LEE units (e.g., Figures 2 reference 4, 6 and 7) is provided in order to substantially maintain a relatively constant drive current through. 該フィードバック系は、上記LEE直列接続に動作的に接続することが可能な駆動電流感知モジュールを有することができる。 The feedback system may have a drive current sensing module capable of operatively connected to said LEE series connection. 動作条件下において、上記駆動電流感知モジュールは上記LEE直列接続を経る駆動電流を感知すると共に、この電流を示す駆動電流信号を供給することができる。 In operating conditions, the drive current sensing module while sensing the drive current through the LEE series connection, it is possible to supply a drive current signal indicating the current. 該駆動電流感知モジュールは、上記LEEユニットの直列接続を経る駆動電流の目安を示す駆動電流信号を供給するように構成することができる。 The drive current sensing module may be configured to provide a driving current signal representing a measure of the driving current through the series connection of the LEE units.

一実施例において、上記駆動電流感知モジュールは、例えば前記1以上のLEEユニットと直列に接続されたホール(Hall)プローブ又はオーム抵抗等として構成された駆動電流センサとすることができる。 In one embodiment, the drive current sensing module may be, for example, with the one or more LEE units and driving current sensor configured as a connected hole (Hall) probe or ohmic resistors, in series. 駆動電流の所望の検出を行うことが可能な他の駆動電流センサも、当業者により容易に理解されるであろう。 Other drive current sensor capable of performing the desired detection of the drive current will also be readily appreciated by those skilled in the art.

上記フィードバック系は、フィードバックループの一部として構成されると共に上記駆動電流感知モジュールに動作的に接続された信号調整機構等の駆動電流制御モジュールを更に有することができる。 The feedback system may further comprise a drive current control module of the signal adjustment mechanism or the like which is operatively connected to said drive current sensing module with configured as part of a feedback loop. 上記信号調整機構は、前記駆動電流信号を処理して、該信号調整機構の出力端に駆動電流制御信号を供給することができ、該駆動電流制御信号は前記コンバータモジュールにより該コンバータモジュールによって発生される出力電圧を制御するために使用することができる。 The signal adjustment mechanism processes said drive current signal, can be supplied to the drive current control signal to the output terminal of the signal adjusting mechanism, the drive current control signal is generated by the converter module by the converter module it can be used to control the output voltage that.

一実施例において、上記信号調整機構は信号調整器であり、該信号調整器は比例(P)、積分(I)及び/又は微分(D)のアナログ若しくはデジタルフィルタエレメントの組み合わせを有することができる。 In one embodiment, the signal adjustment mechanism is a signal conditioner, said signal conditioner may have a combination of analog or digital filter element proportional (P), integral (I) and / or derivative (D) . デジタルフィルタ処理は追加のアナログ/デジタル及びデジタル/アナログ変換器を必要とし得るが、これら変換器は上記信号調整器内に統合することができる。 Digital filtering may require additional analog / digital and digital / analog converter, but these converters can be integrated into the signal conditioner. 当業者により理解されるように、上記フィードバックループの動的さを大きく改善するために、適切なフィルタ特性を備えるP、I及びDフィルタエレメントの種々の組み合わせを使用することができる。 As it will be appreciated by those skilled in the art, in order to greatly improve the dynamic of the feedback loop, P with a suitable filter characteristic it is possible to use various combinations of I and D filter element.

一実施例において、上記信号調整器はデジタル形態で実施化されるが、その構成は当業者により容易に理解されるであろう。 In one embodiment, the signal conditioner is being implemented in a digital form, the configuration will be readily understood by those skilled in the art. デジタル形式信号調整器は、当業者により理解されるように、自身の入力/出力又はフィルタ特性の設計において大きな柔軟性を提供することができる。 Digital format signal conditioner, as will be appreciated by those skilled in the art can provide a great flexibility in the design of the input / output or filter characteristic itself.

一実施例において、上記フィードバック系は、前記駆動電流を所定の限界内に維持することが可能となるフィードバックループを実現するように構成することができる。 In one embodiment, the feedback system can be configured to implement a feedback loop which makes it possible to maintain the drive current within predetermined limits. これらの限界は、当業者により理解されるように、当該LEE制御システムにおける当該フィードバックループの一部である構成部品の特定の特性に依存し得る。 These limitations, as will be appreciated by those skilled in the art, may depend on the particular characteristics of the components that are part of the feedback loop in the LEE control system.

当該システムは、更に又は代わりに、所望の出力を達成又は維持するために照明システムの光出力を制御する光フィードバック系を有することができる。 The system further or alternatively, may have an optical feedback system for controlling the light output of the illumination system to achieve or maintain a desired output. 例えば、所望の調光及び/又はスペクトル特性を、必要な場合に斯様な特性をモニタ及び調整することができるように、フィードバック機構を用いて達成及び維持することができる。 For example, the desired dimming and / or spectral properties, so that it can monitor and adjust the such a characteristic when needed, can be achieved and maintained using a feedback mechanism.

単色又は固定色の照明器具に対して適用可能であるのと同様に、本発明は、例えば色が変化するストリップ(細条)照明器具等の可変カラー照明器具において実施化することができる。 Just as it is applicable to single or fixed color luminaire, the present invention can be implemented in a variable color luminaire of example strip (strip) luminaires like color changes. 全体の輝度は、LEEユニットの直列接続を経る電流を制御することにより独立に制御することができることに注意されたい。 Overall brightness is noted that can be independently controlled by controlling the current through the series connection of LEE units.

本発明の一実施例において、当該LEE制御システムは前記LEEにより放出される光の量を検出する光検出器を有することができる。 In one embodiment of the present invention, the LEE control system may have a photodetector for detecting the amount of light emitted by the LEE. この構成は、前記LEEユニットの出力の初期的若しくは周期的校正を提供することができるか、又はオプションとしての光フィードバック制御を提供することができる(例えば、図3参照)。 This arrangement, or it may provide an initial or periodic calibration of the output of the LEE units, or it is possible to provide an optical feedback control of the options (for example, see FIG. 3).

更に他の実施例において、光感知モジュールは周囲光を、一体的に又は個別に、のいずれかで検出するように構成することができ、これをLEEの活性化を制御するための一種の負帰還として使用することができる。 In yet another embodiment, the optical sensing module is the ambient light, integrally or separately, can be configured to detect either of which the kind for controlling the activation of the LEE negative it can be used as a feedback. 例えば、このような実施例において、周囲光の測定値は、例えば、より高い周囲光レベルにおいては当該照明システムから一層低い全体的出力レベルが望ましいとされ、LEEに対する駆動信号を減少させるように使用することができる。 For example, in such an embodiment, the measured values ​​of the ambient light, for example, at a higher ambient light level is the overall output level even lower from the lighting system is desired, used to reduce the drive signal to the LEE can do. 更に、当該照明システムのLEEが(例えば、混合光照明器具システムにおけるように)異なる色のLEEを含むような実施例では、上記光感知モジュールは、当該システムが例えば設定された輝度及び所望の色バランスの両方を維持するために対応するLEEの色の出力を減少させる如くに作用することができるように、周囲光の波長情報に対して感知的となるように選定することができる。 Furthermore, LEE of the lighting system in the embodiment as (e.g., as in mixed light luminaire system) different color LEE, the optical sensing module is the system for example is set brightness and the desired color as can act to as to decrease the output of the color of the corresponding LEE to maintain both a balance, it can be selected to be sensitive with respect to the wavelength information of the ambient light.

熱的フィードバック機構等のフィードバック機構及び系の他の例は、当業者にとり明らかであり、従って本開示の範囲及び趣旨から逸脱するものではない。 Another example of feedback mechanisms and systems, such as thermal feedback mechanisms are apparent to those skilled in the art and are therefore not to be regarded as a departure from the scope and spirit of the present disclosure.

以下、本発明を特定の実施例を参照して説明する。 The present invention will be described with reference to specific embodiments. 下記の実施例は本発明の具体例を記載しようとするものであって、如何なる形でも本発明を限定しようとするものではないと理解されたい。 The following examples are given in intended to describe a specific example of the present invention should also be understood that not intended to limit the invention in any way.

図4は、本発明一実施例によるLEE制御システム310を有する照明システムのブロック図を示す。 Figure 4 shows a block diagram of a lighting system comprising a LEE control system 310 according to the present invention an embodiment. 該LEE制御システムは、電源322と、DC/DC電圧変換器320の形態の変換モジュールと、駆動電流制御モジュール又は信号調整器317と、抵抗324として構成された電流感知モジュールと、N個のLEEユニット311、312〜313の直列接続とを有している。 The LEE control system includes a power supply 322, a conversion module in the form of a DC / DC voltage converter 320, a drive current control module or signal conditioner 317, a current sensing module configured as a resistor 324, N pieces of LEE and a series connection of units 311,312~313. N個のLEEユニット311、312〜313の各々は電界効果トランジスタとして構成された駆動モジュールを有し、該モジュールは対応するLEEユニット内の1以上のLEEに電気的に並列に接続されている。 Each of the N LEE units 311,312~313 has a driving module configured as a field effect transistor, the module is connected electrically in parallel to one or more LEE in the corresponding LEE units. 各電界効果トランジスタのゲート電極は、上記LEEユニットの各々にスイッチング又は駆動信号を供給するためのユニット駆動制御モジュール316(この実施例では、上記駆動電流制御モジュール317とは別個のものとして図示されている)に接続することができ、これにより、上記LEEユニットの各々を個別に動作的に制御する手段を提供する。 The gate electrodes of the field effect transistor, the unit drive control module 316 (this example for providing a switching or driving signals to each of the LEE units, and the drive current control module 317 is shown as being separate It can be connected to have), thereby providing a means for operationally controlling individually each of the LEE units. 図4には、LEEユニット311及び312〜313における電界効果トランジスタに対するゲート電圧V G1及びV G2 〜V GNの例示的時間分解波形(profile)も各々示されている。 Figure 4 shows an exemplary time-resolved waveform (profile) also each of the gate voltage V G1 and V G2 ~V GN for field effect transistors in LEE units 311 and 312 to 313.

この実施例において、信号調整器317は、電流センサとして作用する抵抗324の両端間の電圧降下を探知する。 In this embodiment, the signal conditioner 317 to detect the voltage drop across resistor 324 which acts as a current sensor. 信号調整器317は、先に概説したように、DC/DC変換器320にフィードバック信号を供給する。 Signal conditioner 317, as outlined above, provides a feedback signal to the DC / DC converter 320. 1つのLEEユニットを経る電流は、実質的に、LEE(又は複数のLEE)を介して又は電界効果トランジスタを介してのいずれかで流れる。 Current through one LEE unit is substantially flows in either or via a field effect transistor via the LEE (s LEE). 従って、1つのLEEユニットにおけるLEE(又は複数のLEE)は、当該電界効果トランジスタが高ドレイン/ソース抵抗構成を呈するようにスイッチングされるか又は低ドレイン/ソース抵抗構成を呈するようにスイッチングされるかに依存して、適切な電流で駆動されるか又はオフされ得る。 Therefore, either LEE (or more LEE) in one LEE unit is switched to the field-effect transistor exhibits a do or low drain / source resistance configuration is switched to exhibit a high drain / source resistance structure depending on, it may be or off is driven by a suitable current.

[動作モード] [action mode]
前記駆動モジュール、即ち本例実施例における電界効果トランジスタは、複数の異なる態様で動作させることができる。 It said drive module, i.e. the field effect transistor in this example embodiment can be operated in a number of different aspects. 例えば、全てのLEEユニットが同数の公称的に等しいLEEを有する場合、該駆動モジュールを動作させる1つの方法は、最も少ない量の光を放出するLEEユニット(本実施例ではLEEユニット313)を常にオンのままとする一方、他のLEEユニット311及び312は、これらユニットの全光放出を最も輝度の少ないLEEユニット313のレベルまで減少させるために適切にパルス駆動されるようにすることである。 For example, if all of the LEE units have the same number of nominally equal LEE, 1 single method of operating the drive module, LEE units that emit the least amount of light (LEE unit 313 in this embodiment) always while remains on, other LEE units 311 and 312 is suitably possible to be pulse-driven to reduce the total light emission of these units to the most brightness less level of LEE units 313. これは、当該LEE制御システムが、例えば全LEEが同じ量の光を発することを必要とするような照明用途に使用される場合に有効であり得る。 This is the LEE control system can be effective when, for example, all LEE is used for lighting applications that require to emit the same amount of light.

本発明の一実施例において、当該LEE制御システムがLEEユニット当たり2以上のLEEのものに対して実施化されることを意図する場合、公称的に等しいLEEは、製造の間において、これらLEEを密に合致する発光特性を持つ等しい数のLEEの群に仕分けすることにより、グループ化又は付加的にビン化することができる。 In one embodiment of the present invention, if the LEE control system is intended to be implemented with respect to those of the LEE units per 2 or more LEE, nominally equal LEE, between the production, these LEE by sorting the group of an equal number of LEE having an emission characteristics matching closely, it can be grouped or additionally binned. 次いで、このような各群は1つのLEEユニットを構成するために使用されるLEEを供給するために使用することができる。 Then, each such group can be used to provide LEE used to form one LEE units.

一実施例において、例えば当該LEE制御システムの設置後の校正処理は、動作条件の間に該制御システムを構成し、該システムがLEEユニットに対して駆動制御信号を発生する態様を適応化する助けとなり得る。 Aid In one embodiment, for example, the calibration process after installation of the LEE control system, which constitutes the control system during operating conditions, the system will adapt the embodiments for generating a drive control signal to the LEE units It can become. LEEユニットの直列接続を経る電流は、例えばLEEにより放出される光の全体量を変化させるために前記駆動モジュールとは独立に制御することができることに注意されたい。 Current through the series connection of LEE units, for example, like the said drive module in order to change the total amount of light emitted by LEE be noted that can be independently controlled.

前記LEEユニットの1つにおけるLEEにより放出される光の量は、対応する駆動モジュールを用いて制御することができる。 The amount of light emitted by the definitive LEE to one of the LEE units can be controlled using a corresponding drive module. 適切に混合されるなら、適切な色の光を放出するLEEを有するようなLEEユニットを用いることにより如何なる色の光も発生することができることに注意されたい。 If is properly mixed, it should be noted that it is possible to generate light of any color by using the LEE units, such as having a LEE to emit the appropriate colors of light. 前記駆動モジュールはパルス的態様で制御することができる。 The drive module can be controlled in a pulsed manner. 例えば、これら駆動モジュールはPWM又はPCM方式に従って活性化及び非活性化することができる。 For example, these driving modules can be activated and deactivated in accordance with a PWM or PCM system. パルス変調の間にLEEユニットの直列接続の両端間の電圧を調整して、狭い範囲内で所望の駆動電流を生じさせることが望ましいことに注意されたい。 By adjusting the voltage across the series connection of LEE units during pulse modulation, it is noted that it is desirable to produce the desired drive current within a narrow range. これは、動作条件下で前記変換モジュール(例えば、電圧変換器320)の出力電流の安定性を効果的に改善することができる。 This is the conversion module under operating conditions (e.g., voltage converter 320) can effectively improve the stability of the output current of.

本発明の一実施例において、電圧変換器320は、各駆動モジュールの制御入力端における駆動制御信号により支配されるような上記LEEユニットの直列接続の両端間の出力電圧を供給することを要する。 In one embodiment of the present invention, the voltage converter 320 takes to provide an output voltage across the series connection of the LEE units as governed by the drive control signal at the control input of the drive module.

他の実施例において、変換モジュール320は、電流感知モジュール324又は該変換モジュール自体内の内部(例えば、高い側の)電流センサの何れかにより上記LEEユニットの直列接続を介して一定の電流を供給する。 In another embodiment, conversion module 320, a current sensing module 324 or the translation module interior in itself (e.g., high side) supplying a constant current either by via a series connection of the LEE units of the current sensor to. このような実施例において、上記LEEの直列接続全体を介する一定電流を維持するために特定のLEEユニットが活性化された場合、該変換モジュールは、通常、この活性化されたユニットにおけるLEE(又は複数のLEE)により必要とされる電圧降下に略等しい量だけ自身の出力電圧を増加させ、従って一層多くの電力を電源322から引き出さなければならない。 In such an embodiment, when a particular LEE unit is activated in order to maintain a constant current through the entire series connection of the LEE, the conversion module typically, LEE in the activated units (or more LEE) increases substantially equal amounts by its output voltage to the voltage drop required by, it must therefore be drawn further more power from the power source 322. 同様に、一定電流を維持するために特定のLEEユニットが、該LEEユニットにおけるLEE(又は複数のLEE)の電流を分流すべく例えば側路又は分路スイッチにより非活性化された(例えば、適切なユニット駆動モジュールにより)場合、上記変換モジュールは、通常、自身の出力電圧を減少させなければならず、さもなければ、他の活性化されているLEEユニットの両端間に余分な電圧が現れ、それらの電流を急増(spike)させる。 Similarly, certain LEE units to maintain a constant current, is deactivated by LEE (or more LEE) current to e.g. bypass or shunt switch to divert the in the LEE units (e.g., proper unit by the drive module) case, the conversion module typically must reduce its output voltage, otherwise, excessive voltage will appear across the LEE units being other activated, rapid increase their current (spike) makes. 従って、上記電圧を減少させ、一定電流を維持することにより、上記電源からは、より少ない電力が引き出されるようになる。 Therefore, reducing the voltage, by maintaining a constant current, from the power supply, so that less power is drawn.

全てのLEEユニットが非活性化された場合、上記変換モジュールは一定の電流を供給し続けることはできるが、該モジュールの出力電圧は必然的に略零に低下し、電源から引き出される電力も同様に略零に減少する。 If all LEE units are deactivated, but the conversion module may be continue to supply constant current, the output voltage of the module is reduced inevitably substantially zero, power is also similarly drawn from the power supply reduced to almost zero in. 両端間に何らかの電圧降下を持つ唯一のエレメントは、各LEEユニットにおける駆動モジュール及び電流感知モジュール324における電流感知素子(例えば、図4の抵抗)であろう。 The only elements that have some voltage drop across will be current sensing element in the drive module and the current sense module 324 for each LEE units (e.g., resistors in Figure 4).

従って、一実施例においては、高いシステム効率を維持するために、ここでは分路スイッチとして図示される駆動モジュールは、オプションとして、LEEユニットが非活性化された場合に引き出される電力を最少化するために低いオン抵抗を有するタイプのものであるように選択される。 Accordingly, in one embodiment, in order to maintain a high system efficiency, where the driving module is illustrated as a shunt switch, optionally, minimizing the power drawn when the LEE units are deactivated it is selected to be of a type having a low on-resistance for. 例えば、このような改善を得るためにBJTトランジスタよりはFETスイッチを選択することができる。 For example, rather than BJT transistor in order to obtain such improvements can be selected FET switch. 同様に、上記電流感知モジュールの抵抗値も、オプションとして、低電圧降下、従って低電力損失を促しながら、前記制御モジュール及びコンバータモジュールに信頼性のある制御信号を戻すべく当該電流の十分に正確な測定値を供給するように低下させることができる。 Similarly, the resistance value of the current sense module also optionally low voltage drop, thus while encouraging the low power loss, sufficiently accurate for the current to return the control signal reliable in the control module and converter module the measurements can be reduced to provide.

図6は、各ユニットの駆動モジュールがFETスイッチを有するようなシステムと一緒に使用するのに適したユニット駆動制御モジュールの一例を示す。 Figure 6 is a drive module of each unit showing an example of a unit drive control module suitable for use with the system, such as with a FET switch. この実施例において、或るLEEユニットの活性化又は非活性化が全体の電圧レベルにおいて当該直列接続における隣接するLEEユニット内のFETスイッチの活性化又は非活性化を妨害し得るような影響を低減すべく、ゲートとソースとの間の適切な電圧差を維持するようにFETスイッチを適切に駆動することに注意が払われている。 In this embodiment, reducing the effects such as the activation or deactivation of one LEE unit may interfere with the activation or deactivation of the FET switches in the LEE units adjacent in the series connection in the overall voltage level Subeku Note that to properly drive the FET switch to maintain the appropriate voltage difference between the gate and the source have been made.

この実施例において、システム410は2つのLEEユニット、即ちLEEユニット1(412)及びLEEユニット2(413)を有し、各LEEユニットは、ユニット412及び413の単一NチャンネルMOSFETスイッチ414(Q1)及び415(Q2)等のユニット駆動モジュールと並列に、2以上のLEE(LEE418等)を有している。 In this embodiment, the system 410 comprises two LEE units, ie LEE Unit 1 (412) and LEE unit 2 (413), a single N-channel MOSFET switch 414 (Q1 of each LEE units, units 412 and 413 ) and in parallel with a 415 (Q2) unit drive module, and has two or more LEE (LEE418 etc.). DC/DC変換器420は一定の電流と、電流感知モジュール424の両端間の電圧降下を加えた当該直列接続における全LEEの総電圧降下に等しい高さの出力電圧とを供給する。 DC / DC converter 420 supplies a constant current and an output voltage of the total voltage drop equal height all LEE in the voltage drop the series connection plus across the current sensing module 424.

駆動制御モジュール416は通常はレベルシフタ(U1)450を有し、該シフタはユニット412及び413に各々対応する制御1(452)及び制御2(453)等の論理レベルの入力駆動制御信号を受ける。 Drive control module 416 usually has a level shifter (U1) 450, the shifter receives control 1 (452) and control 2 (453) logic level input drive control signal, such as each corresponding to the unit 412 and 413. この実施例において、スイッチ415に対するレベルシフタ450のLO出力端は、このスイッチのゲートに0〜10ボルトの信号を供給することが可能な緩衝された信号基準値を供給する。 In this example, LO output terminal of the level shifter 450 to the switch 415 supplies the buffered signal reference value which can supply a 0-10 volt signal to the gate of this switch. レベルシフタ450のHO出力端は、スイッチ414のゲートに対して昇圧(boost)され且つ緩衝された信号を供給する。 HO output terminal of the level shifter 450 supplies the and buffered signal is boosted (boost) to the gate of the switch 414. コンデンサC1はレベルシフタ450の内部回路と共に、スイッチ414のソースに対して昇圧された基準電圧を供給し、これは、スイッチ415が活性化されるか否かにより影響を受ける劇的な電圧変化を低減する。 Capacitor C1, together with an internal circuit of the level shifter 450, and supplies the reference voltage boosted to the source of the switch 414, which, reduces the dramatic voltage change affected by whether or not the switch 415 is activated to. ダイオードD1及びD2は抵抗R1、R2、R3及びR4と共に、ゲート信号の立ち上がり及び/又は立ち下がり時間を最適なシステム動作にとり望まれるように修正するためにオプションとして含まれる。 With diodes D1 and D2 are resistors R1, R2, R3 and R4, are included as an option in order to modify as desired taken up in an optimum system operating time rising and / or falling of the gate signal.

当業者により理解されるように、図6に示された固有のレベルシフタ450は、例示のみとして示されたもので、NチャンネルMOSFETに適切な駆動信号を供給するために本趣旨で使用することが可能な、同様の統合されたICレベルシフタ、FETドライバ及び/又は個別部品の同等の構成等の多くの斯様なデバイスのうちの1つを含むのみである。 As will be appreciated by those skilled in the art, specific level shifter 450 shown in FIG. 6 has been shown as exemplary only, be used in this purpose in order to provide the appropriate drive signal to the N-channel MOSFET possible, the same integrated IC level shifters, only contains one of many of such devices, such as an equivalent configuration of FET driver and / or discrete components. 従って、これら、及び例えば演算増幅器、プッシュプル構成のBJT等の他の斯様なデバイスの使用は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱するものではない。 Accordingly, these and for example an operational amplifier, the use of other of such devices BJT such a push-pull configuration, it does not depart from the scope and spirit of the present disclosure.

図7は、各ユニット駆動モジュールがFETスイッチを有するようなシステムと共に使用するのに適したユニット駆動制御モジュールの他の例を示している。 7, each unit drive module is shown another example of a unit drive control module suitable for use with a system having a FET switch. この実施例においても、或るLEEユニットの活性化又は非活性化が全体の電圧レベルにおいて当該直列接続における隣接するLEEユニット内のFETスイッチの活性化又は非活性化を妨害し得るような影響を低減すべく、ゲートとソースとの間の適切な電圧差を維持するようにFETスイッチを適切に駆動することに注意が払われている。 Also in this embodiment, the effects such as the activation or deactivation of one LEE unit may interfere with the activation or deactivation of the FET switches in the LEE units adjacent in the series connection in the overall voltage level in order to reduce, it noted that to properly drive the FET switch to maintain the appropriate voltage difference between the gate and the source have been made.

この実施例において、システム510は2つのLEEユニット、即ちLEEユニット1(512)及びLEEユニット2(513)を有し、各LEEユニットは、ユニット512及び513の単一NチャンネルMOSFETスイッチ514(Q1)及び515(Q2)等のユニット駆動モジュールと並列に、2以上のLEE(LEE518等)を有している。 In this embodiment, the system 510 includes two LEE units, ie LEE Unit 1 (512) and LEE unit 2 (513), a single N-channel MOSFET switch 514 (Q1 of each LEE units, units 512 and 513 ) and in parallel with a 515 (Q2) unit drive module, and has two or more LEE (LEE518 etc.). DC/DC変換器520は一定の電流と、電流感知モジュール524の両端間の電圧降下を加えた当該直列接続における全LEEの総電圧降下に等しい高さの出力電圧とを供給する。 DC / DC converter 520 supplies a constant current and an output voltage of the total voltage drop equal height all LEE in the series connection plus the voltage drop across the current sensing module 524.

この実施例において、駆動制御モジュール516は、ユニット512及び513に各々対応する制御1(552)及び制御2(553)等の論理レベルの入力駆動制御信号を受けるように構成された比較器550(U1)及び551(U2)を有している。 In this embodiment, the drive control module 516, unit 512 and 513 respectively corresponding control 1 (552) and control 2 (553) the logic level of the input drive control signal receiving thus constructed comparator 550 such as the ( It has U1) and 551 (U2). MOSFETをオンするために上記制御信号が超えねばならない安定した基準点を保証するために、比較器550及び551の負側入力端には基準電圧554が供給される。 To ensure a stable reference point which the control signal is must exceed in order to turn on the MOSFET, reference voltage 554 is supplied to the negative input of the comparator 550, and 551. 通常、全ての当てはまり得る状況に対してDC/DC変換器520の出力電圧より高くなるように設定される高電圧(V++)が、前記論理レベルの入力信号552及び553に応答してMOSFET514、515のゲートにも供給される。 Normally, a high voltage is set to be higher than the output voltage of the DC / DC converter 520 for all true obtaining status (V ++) is responsive to the input signal 552 and 553 of the logic level MOSFET514 also supplied to the gate of 515. MOSFET514、515のゲート/ソース降服電圧が超過されないことを保証するために、ツェナーダイオードD1(556)及びD2(557)も含まれている。 To the gate / source breakdown voltage of MOSFET514,515 to ensure that it is not exceeded, the Zener diode D1 (556) and D2 (557) is also included. 最後に、ゲート駆動電流を制限するために、又は最適なシステム動作に必要とされるようにMOSFET514、515のスイッチング特性を変化させるために、抵抗R1及びR2がオプションとして含まれている。 Finally, in order to limit the gate driving current, or optimal as required for system operation in order to change the switching characteristics of MOSFET514,515, resistors R1 and R2 are optionally included.

ここでも、必要な駆動信号を発生させると同時に、MOSFET514、515を、これらMOSFETを損傷しかねない過度のゲート/ソース電圧から保護するために、演算増幅器、プッシュプル構成のBJT等の他の集積又は個別部品を種々の組み合わせで使用することができ、これらも、本開示の範囲及び趣旨から逸脱するものではない。 Again, at the same time to generate the necessary driving signals, the MOSFET514,515, to protect against excessive gate / source voltage that could damage these MOSFET, an operational amplifier, other integrated the BJT such a push-pull configuration or discrete components to can be used in various combinations, it also does not depart from the scope and spirit of the present disclosure.

例えば図6及び7の実施例で示した2以上のLEEユニットを有するような他の実施例によれば、第1LEEユニットにおけるNチャンネルMOSFET(例えば、図6及び7に各々示すMOSFET414及びMOSFET514)の代わりに、PチャンネルMOSFETを使用することができる。 For example, according to another embodiment as having two or more LEE units shown in the embodiment of FIGS. 6 and 7, the N-channel MOSFET in the 1LEE unit (e.g., MOSFET414 and MOSFET514 shown respectively in FIGS. 6 and 7) Alternatively, it is possible to use a P-channel MOSFET. このような実施例において、上述した実施例で記載したような昇圧され且つレベルシフトされたゲート駆動信号の必要性は除去され得る。 In such an embodiment, the need for boosted and level-shifted gate drive signals as described in the above embodiments may be removed. 何故なら、該MOSFETのソースはDC/DC変換器の高レベル出力電圧に接続することができ、これにより、ゲート駆動要件及び該要件のために使用されるゲート駆動回路が大幅に簡略化されるからである。 Because the source of the MOSFET may be connected to a high-level output voltage of the DC / DC converter, thereby, the gate drive circuit used for the gate drive requirements and 該要 matter is greatly simplified it is from. しかしながら、このような実施例は、図6及び7を参照して上述したゲート駆動解決策を用いる後続のユニット用に依然としてNチャンネルMOSFETの使用が必要となることが理解されよう。 However, such an embodiment, it will be appreciated that become still require the use of N-channel MOSFET for subsequent unit using a gate drive solutions described above with reference to FIGS. 6 and 7.

2以上のLEEユニットを有するような照明システムの他の実施例において、該システムの変換モジュールにより電源から引き出される電力は、ユニット駆動制御信号を相互に適切に位相シフトすることにより、所定の限界内に維持される。 In another embodiment of the illumination system such as those having 2 or more LEE units, power drawn from the power supply by the conversion module of the system, by mutual appropriately phase shifted unit drive control signal, within predetermined limits It is maintained in.

図5は、一実施例に従い、位相シフトされたユニット駆動制御信号が供給された場合に3つのLEEユニットの両端間の電圧がどの様に変化するかの例を、同期的なユニット駆動制御信号に対して示している。 5, according to one embodiment, the one of example the voltage across the three LEE units how such changes when the unit drive control signal phase-shifted is supplied, synchronous unit drive control signal It shows against. 図5に示されるように、3つの駆動制御信号V G1 631、V G2 632及びV G3 633は互いに位相がシフトされており、これらが印加されると、時間にわたり全負荷電圧(V LEE1 +V LEE2 +V LEE3 )639を生じる。 As shown in FIG. 5, three drive control signal V G1 631, V G2 632 and V G3 633 are phase shifted from each other, when they are applied, the total load voltage over time (V LEE1 + V LEE2 + V LEE3) results in a 639. また、図5には同じ形状及び同じ期間のものであるが、同期的に供給されたユニット駆動制御信号もV' G1 641、V' G2 642及びV' G3 643として示されている。 Further, although in FIG. 5 of the same shape and the same period, are shown synchronously fed a unit drive control signals as well V 'G1 641, V' G2 642 and V 'G3 643. これらの同期的信号の印加に対応する時間にわたる全負荷電圧は、合計すると(V' LEE1 +V' LEE2 +V' LEE3 )649となる。 Full load voltage over time corresponding to the application of these synchronous signal is the total and (V 'LEE1 + V' LEE2 + V 'LEE3) 649. この例により分かるように、時間にわたる全負荷電圧639及び649は、ユニット駆動制御信号の位相シフト処理により、時間にわたる負荷電圧の変化(従って、電源から引き出される電力の変化)を如何にして低減することができるかを示している。 As can be seen by this example, the full load voltage 639 and 649 over time, the phase shift processing unit drive control signal, the change in time over load voltage (hence, the change in power drawn from the power supply) to improving technique of It shows how it is possible. 従って、このような駆動方法は一層小さな電源の選択を可能にする。 Therefore, this driving method allows a more selective small power. というのは、駆動信号が同期的であるより互いに位相シフトされている場合、必要とされるピーク電力は一層少なくなり得るからである。 Because, when the drive signal is phase shifted with respect to each other than is synchronous, the peak power required is because may be further reduced. 加えて、相対的な電圧変化が小さくなるので、急速に変化する負荷を考慮した場合、前記変換モジュールの出力要件が緩和され、これにより、所望の駆動電流の維持を該変換モジュールにとり一層容易な処理とさせる。 In addition, since the relative voltage change is small, when considering rapidly changing loads, power requirements of the transform module is reduced, thereby, a more facilitate the maintenance of the desired drive current taken the conversion module to be processed.

本発明の上述した実施例は例示的なもので、多くの態様で変形することができることは明らかである。 Above-described embodiments of the present invention are exemplary and it is obvious that the same may be varied in many ways. このような現在及び将来の変形は本発明の趣旨及び範囲からの逸脱と見なされてはならず、全ての斯様な変形は当業者にとり自明であって、下記請求項の範囲内に含まれるものである。 Such should not current and future variations are regarded as a departure from the spirit and scope of the present invention, all of Such variations be apparent to those skilled in the art, it is within the scope of the following claims it is intended.

Claims (24)

  1. 各々が1以上の発光素子と、対応するユニット駆動制御信号に応答して前記1以上の発光素子の活性化を制御するユニット駆動モジュールとを有する2以上のLEEユニットの直列接続と、 And each one or more light-emitting elements, a series connection of two or more LEE units and a unit driving module for controlling the activation of said one or more light-emitting elements in response to a corresponding unit drive control signal,
    前記ユニット駆動モジュールの各々に動作的に結合され、前記対応するユニット駆動制御信号の各々を発生する制御モジュールと、 Operatively coupled to each of said unit driving module, and a control module for generating each of said corresponding unit drive control signal,
    前記LEEユニットの直列接続に動作的に結合され、電源に接続して前記LEEユニットに駆動電流を供給する変換モジュールと、 Wherein operatively coupled to the series connection of LEE units, a conversion module for supplying a driving current to the LEE units be connected to a voltage source,
    を有する発光素子制御システム。 Emitting element control system having a.
  2. 前記制御モジュールが前記対応するユニット駆動制御信号の各々を前記LEEユニット間の協同的関係に基づいて発生する請求項1に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system according to claim 1 which generates based on each of the control module the corresponding unit drive control signal to the cooperative relationships between the LEE units.
  3. 前記協同的関係が前記LEEユニットの各々における前記1以上の発光素子の1以上の動作特性に基づくものである請求項2に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system according to claim 2 is based on one or more operating characteristics of the one or more light-emitting element and the cooperative relationship in each of the LEE units.
  4. 前記協同的関係が前記制御モジュール内に記憶された所定の関係を有する請求項2に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 2 having a predetermined relationship with the cooperative relationship is stored in the control module.
  5. 前記所定の関係が前記1以上の発光素子の1以上の動作特性に基づくものである請求項4に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 4 wherein the predetermined relationship is based on one or more operating characteristics of the one or more light-emitting elements.
  6. 前記協同的関係が前記1以上の発光素子の1以上の動作特性から評価される適応的関係を有する請求項2に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system according to claim 2 having an adaptive relationship the cooperative relationship is evaluated from one or more operating characteristics of the one or more light-emitting elements.
  7. 前記LEEユニットの直列接続及び前記制御モジュールに動作的に結合された駆動電流感知モジュールを更に有し、前記制御モジュールが、前記変換モジュールに動作的に結合されると共に、前記駆動電流を評価し該駆動電流を制御する請求項1に記載の発光素子制御システム。 The LEE further comprising a drive current sensing module operatively coupled to the series connection and the control module of the unit, said control module, while being operatively coupled to said conversion module, to evaluate the driving current the emitting element control system according to claim 1 for controlling a drive current.
  8. 前記制御モジュールが、前記ユニット駆動モジュールの各々に動作的に結合されたユニット駆動制御モジュールと、該ユニット駆動制御モジュールとは別の、前記駆動電流感知モジュールと前記変換モジュールとの間に動作的に結合される駆動電流制御モジュールとを有する請求項2に記載の発光素子制御システム。 Wherein the control module, and operatively coupled unit drive control module to each of said unit driving module, separate from the said unit drive control module, operatively between said conversion module and the drive current sensing module emitting element control system of claim 2 and a drive current control module coupled.
  9. 前記駆動電流感知モジュールがオーム抵抗及びホールプローブの1以上を有する請求項2に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 2, wherein the drive current sensing module has at least one ohmic resistance and Hall probe.
  10. 前記制御モジュールに動作的に結合されると共に前記1以上の発光素子の1以上の光出力を感知する光出力感知モジュールを更に有し、前記制御モジュールが前記光出力を評価して該光出力を制御する請求項1に記載の発光素子制御システム。 Further comprising a light output sensing module for sensing one or more light output of the one or more light-emitting elements while being operatively coupled to the control module, the optical output said control module evaluates the light output emitting element control system according to claim 1 for controlling.
  11. 前記LEEユニットの1以上が、直列に接続された2以上の発光素子を有する請求項1に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 1 1 or more, with two or more light-emitting elements connected in series of the LEE units.
  12. 前記LEEユニットの1以上が、並列に接続された2以上の発光素子を有する請求項1に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 1 1 or more, with two or more light-emitting elements connected in parallel of the LEE units.
  13. 前記LEEユニットの1以上に関して、前記ユニット駆動モジュールが当該LEEユニットに関連する前記1以上の発光素子に並列に接続される請求項1に記載の発光素子制御システム。 The terms one or more LEE units, light emitting element control system of claim 1, wherein the unit drive module is connected in parallel to said one or more light-emitting elements associated with the LEE units.
  14. 前記ユニット駆動モジュールの1以上がトランジスタを有する請求項8に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system according to claim 8 in which one or more of said unit driving module has a transistor.
  15. 前記トランジスタが電界効果トランジスタである請求項14に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 14 wherein the transistor is a field effect transistor.
  16. 前記対応するユニット駆動制御信号の各々がPWM信号又はPCM信号を有する請求項1に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 1 wherein each of said corresponding unit drive control signal has a PWM signal or a PCM signal.
  17. 前記対応するユニット駆動制御信号の各々が互いに位相シフトされる請求項1に記載の発光素子制御システム。 Emitting element control system of claim 1 wherein each of said corresponding unit drive control signal is phase-shifted with respect to each other.
  18. 前記LEEユニットのうちの或るLEEユニットの前記1以上の発光素子が、前記LEEユニットのうちの他のLEEユニットの前記1以上の発光素子と公称的に同一の1以上の発光素子を有し、当該制御システムが前記公称的に同一の1以上の発光素子の動作特性のばらつきを軽減する請求項1に記載の発光素子制御システム。 The one or more light-emitting elements of a certain LEE units of the LEE units, nominally have the same one or more light-emitting elements and the one or more light-emitting elements other LEE units of said LEE units , the light emitting element control system of claim 1 in which the control system is to reduce the variation in the operating characteristics of the nominally identical one or more light-emitting elements.
  19. 各々が1以上の発光素子と、対応するユニット駆動制御信号に応答して前記1以上の発光素子の活性化を制御するユニット駆動モジュールとを有する、直列に接続された2以上のLEEユニットと、 And each one or more light-emitting elements, in response to a corresponding unit drive control signal and a unit driving module for controlling the activation of said one or more light-emitting elements, and two or more LEE units connected in series,
    前記ユニット駆動モジュールの各々に動作的に結合され、前記対応するユニット駆動制御信号の各々を発生する制御モジュールと、 Operatively coupled to each of said unit driving module, and a control module for generating each of said corresponding unit drive control signal,
    前記LEEユニットに動作的に結合され、電源に接続して前記LEEユニットに駆動電流を供給する変換モジュールと、 Wherein operatively coupled to the LEE units, a conversion module for supplying a driving current to the LEE units be connected to a voltage source,
    を有する照明システム。 Lighting system with.
  20. 前記制御モジュールが前記対応するユニット駆動制御信号の各々を前記LEEユニット間の協同的関係に基づいて発生する請求項19に記載の照明システム。 Lighting system according to claim 19 for generating on the basis of each of the control module the corresponding unit drive control signal to the cooperative relationships between the LEE units.
  21. 前記協同的関係が前記LEEユニットの各々における前記1以上の発光素子の1以上の動作特性に基づくものである請求項20に記載の照明システム。 Lighting system according to the cooperative relationships claim 20 is based on one or more operating characteristics of the one or more light-emitting elements in each of the LEE units.
  22. 前記協同的関係が前記制御モジュール内に記憶された所定の関係を有する請求項20に記載の照明システム。 Lighting system according to claim 20 having a predetermined relationship with the cooperative relationship is stored in the control module.
  23. 前記所定の関係が前記1以上の発光素子の1以上の動作特性に基づくものである請求項22に記載の照明システム。 The illumination system of claim 22 wherein the predetermined relationship is based on one or more operating characteristics of the one or more light-emitting elements.
  24. 前記協同的関係が前記1以上の発光素子の1以上の動作特性から評価される適応的関係を有する請求項20に記載の照明システム。 Lighting system of claim 20, wherein the cooperative relationship with adaptive relationship to be evaluated from one or more operating characteristics of the one or more light-emitting elements.
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